Paul Horn Typs 613: G´scheit g´macht

Zum Schlitzfräsen der dünnwandigen Klinge verwendet zmtec den Zirkularfräser 613 von Horn. Das Profil der Schneiden des Sonderwerkzeugs gleicht dem geforderten Profil der Klinge.

„Ich wollte meinem Sohn mit einer herkömmlichen Zeckenzange aus Kunststoff eine Zecke entfernen. Nach umständlichen Versuchen dachte ich mir: Das muss doch besser gehen“, erinnert sich Buck an seine ersten Ideen zum Zeckstick. Das 60 mm lange Instrument aus 1.4305 (X8CrNiS18-9) kann mit der Schutzhülle an einem Schlüsselbund getragen werden. Ein besonderes Augenmerk legte Buck bei der Entwicklung auf die Klinge. Um auch kleine Zeckenlarven und Zeckennymphen zu entfernen, muss der Radius zwischen den Flanken der Klinge eng toleriert sein. Eine Zeckennymphe ist circa 1,2 mm x 0,8 mm groß. Eine Larve ist mit 0,5 mm x 0,4 mm noch kleiner. Buck legte nach der Versuchs- und Testphase durch Ärzte den Radius auf 0,04 mm fest.

Zum Schlitzfräsen der dünnwandigen Klinge verwendet zmtec den Zirkularfräser 613 von Horn. Das Profil der Schneiden des Sonderwerkzeugs gleicht dem geforderten Profil der Klinge.

NACHGEFRAGT

In Österreich werden die Produkte der Paul Horn GmbH von Wedco vertrieben. Wir sprachen daher mit Amadeus Jatschka, Produktmanagement Horn bei Wedco, wie österreichische Zerspanungsbetriebe vom Know-how des deutschen Werkzeugherstellers profitieren können.

(h3)Herr Jatschka, wie werden österreichische Zerspaner betreut?

Zerspaner in Österreich, welche ähnliche Teile dieser Größenordnung fertigen, werden von Anwendungstechnikern der Firma Wedco betreut. Hier wird die langjährige eigene Erfahrung mit den Möglichkeiten aus dem umfassenden Lieferprogramm des Tübinger Werkzeugherstellers kombiniert, kundenorientierte Bearbeitungslösungen ausgearbeitet und gemeinsam mit dem Kunden umgesetzt.

(h3)Wo sehen Sie Einsatzgebiete der vorgestellten Werkzeuglösungen?

Diese Kleinstteile findet man beispielsweise in elektronischen Geräten oder im Automobilbau, aber vor allem auch bei medizinischen Produkten. Bauteile aus der Medizintechnik werden mit Horn-Standardlösungen fertig bearbeitet bzw. kommen bei der Fertigung von Einzelteilen zum Einsatz.

(h3)Welche Vorteile sehen Sie?

Die Horn-Produktpalette bietet für die meist sehr kleinen und filigranen Werkstücke, die in den Bereich der Mikrobearbeitung fallen, Lösungen ab Außen-Ø 0,1 mm und Innen-Ø 0,2 mm. Die verwendeten Schneidengeometrien und Ausführungen sorgen für geringe Schnittkräfte und erreichen höchste Oberflächengüten.

(h3)Auch Sonderwerkzeuge sind doch ein wichtiger Faktor?

Absolut. Mit der Möglichkeit innerhalb kürzester Zeit – unbeschichtete Schneidplatten können zum Teil innerhalb von fünf Arbeitstagen geliefert werden – Sonderwerkzeuge zu liefern sind auch Bearbeitungen realisierbar, welche durch das umfangreiche Standardprogramm nicht abgedeckt werden.

Radius als Problemzone

Die Fertigung dieses Radius stellte jedoch ein Problem für die Zerspaner aus Leutkirch im Allgäu dar. Für die ersten Chargen des Zecksticks sägten sie die Klinge in drei Schnitten. Zum Einsatz kam ein Sägeblatt mit der Schneidbreite von 0,1 mm. Der erste Schnitt ging in das Volle. Für die anderen zwei Schnitte stellte die Maschine das Sägeblatt um jeweils 8,5 Grad an, um den geforderten Winkel der Klinge von 19 Grad zu erreichen. Das Problem war, dass das Sägeblatt bei den angestellten Winkeln leicht verlaufen ist und Rattermarken an den Flanken erzeugt hat. Um die anschließende Nacharbeit einzusparen, holte sich Buck die technische Unterstützung und das Know-how von Gisbert Voß, dem Außendienstmitarbeiter von Horn. Mit seiner Erfahrung in der Zerspanung von filigranen Bauteilen aus der Medizintechnik schlug dieser vor, die Klinge mit einem Zirkularfräswerkzeug von Horn zu fertigen.

Diesen filigranen Schnitt beim Fertigen des Zecksticks übernimmt nun ein Zirkularfräser des Typs 613. Das sechsschneidige Werkzeug fräst die Klinge in einem Zug fertig. Das Profil der Schneiden des Sonderwerkzeugs gleicht dem geforderten Profil der Klinge. Das Einfahren des Werkzeugs in das Werkstück erfolgt nicht im Vollschnitt 90 Grad zum Werkstück, sondern über eine flache Rampe. So kann der Schnittdruck an der dünnwandigen Klinge verteilt werden, um Vibrationen und dadurch entstehende Rattermarken zu vermeiden. „Wir können die Klinge jetzt prozesssicher herstellen. Die Standzeit des Werkzeugs ist um ein Vielfaches höher als das feine Sägeblatt“, lobt der Geschäftsführer die neue Bearbeitungsstrategie.

Dreistufiger Optimierungsprozess

Doch Horn liefert nicht nur das Fräswerkzeug für die Klinge. Gisbert Voß berät die Spezialisten von zmtec schon seit dem Start des Projektes Zeckstick. In den letzten zwei Jahren optimierten sie gemeinsam den Zerspanungsprozess in drei Stufen. Im jetzigen Stand erreichen die eingesetzten Werkzeuge eine Standzeit von über 1.000 Bauteilen, welche in Losgrößen von 500 Stück fertig von der Maschine fallen. Buck ist zufrieden mit der Leistung der Werkzeuge, merkt jedoch an, dass teilweise immer noch ein Bedarf an kleinen Verbesserungen besteht.

Zur Fertigung des Zeckstick wählten die Leutkircher mit einer Star SR20 einen Langdrehautomat zur Komplettbearbeitung des Sticks und der Hülse. Der erste Bearbeitungsschritt ist das Drehen des Außendurchmessers der Klinge mit einer ISO- Schneidplatte. Danach folgt das Fräsen der Kontur für die Klinge. Zum Einsatz kommt ein Schaftfräser des Systems DPX von Horn mit einem Durchmesser von 6,0 mm. Das Werkzeug fertigt im Vollschnitt die obere Kontur sowie die untere Anspiegelung der Klinge. Zur Aufnahme der Zecke wird mit einem 3,0 mm Vollradiusfräser eine Absetzung an der Klinge gefräst. Die Wandung in der Mitte der Klinge beträgt nach diesem Bearbeitungsschritt noch circa 0,5 mm. Anschließend kommt wie beschrieben, die Sonderschneidplatte des Typs 613 für das Fräsen der Klinge zum Einsatz.

Breites Werkzeugspektrum von Horn im Einsatz

Zum Verschrauben mit der Hülse wird im nächsten Bearbeitungsschritt ein Aussengewinde der Größe M7 x 0,5 gefertigt. Dazu verwenden die Maschinenbediener eine Wendeschneidplatte des Typs S274 von Horn. Nach dem Gewinde übernimmt eine ISO-Schneidplatte das Kopieren der restlichen Kontur. Anschließend fräst eine weitere Zirkularfräsplatte des Typs 613 zwei gegenüberliegende Flächen an den Außendurchmesser. Die Flächen dienen zum einen als Griffe und zum anderen als Beschriftungsflächen. „Das Fräsbild der Oberfläche bildet nicht das typische Fräsbild von einem Schaftfräser ab, welches wir auch nicht wollen. So können wir ohne Nachbearbeitung die Flächen gravieren“, sagt Buck. Den finalen Arbeitsschritt übernimmt zum Abstich die sechsschneidige Platte des Typs S64T.

Zum Fertigen der Hülse setzt Buck ebenfalls auf die Werkzeuge von Horn. Den Startschuss macht ein Vollhartmetallbohrer des Typs DDM mit 6,5 mm Durchmesser, der die 25 mm tiefe Bohrung fertigt. Anschließend folgt das Drehen des Innengewindes M7 x 0,5 mit einem Horn-Supermini R105. Nach dem Überdrehen des Außendurchmessers mit einer ISO-Schneidplatte folgt das Bohren einer Durchgangsbohrung. Die Bohrung dient zur Aufnahme des Schlüsselrings. Hierzu verwenden die Leutkircher einen Vollhartmetallbohrer des Typs DDM mit 3,5 mm Durchmesser. Zum abschließenden Abstich kommt ebenfalls die Schneidplatte S64T zum Einsatz.

Zeckstick als eigenes Produkt

Mit dem Zeckstick bringt Reinhard Buck sein erstes, eigenes Produkt auf den Markt. Er bietet das Instrument zur sicheren Entfernung der Parasiten im Direktvertrieb oder auch als personalisiertes Werbegeschenk an. Von den Vorteilen des Zeckstick ist er überzeugt. „Er kann beim Tier und beim Menschen gleichermaßen eingesetzt werden. Er ist sofort einsatzbereit, einfach zu handhaben und reduziert die Gefahr von schweren Krankheiten, da die Zecke beim Entfernen nicht gequetscht wird. Darüber hinaus lässt sich die Zecke in der Hülse, zur Untersuchung nach dem Borreliose-Erreger, sicher zu einem Labor transportieren.“

Mit Horn arbeitete Buck schon vor der Gründung von zmtec im Jahr 2008 zusammen. Buck schätzt die technische Beratung und hohe Produktqualität des Werkzeugherstellers aus Tübingen. „Die große Werkzeugvielfalt und der gute Preis im Verhältnis zur Standzeit sehen wir als großen Vorteil von Horn gegenüber anderen Werkzeugherstellern. Des Weiteren bekommen wir auch bei sehr schwierigen Aufgabenstellungen eine kompetente Beratung und die passende Werkzeuglösung“, so der leidenschafltiche Zerspaner und auch Erfinder abschließend.